SOLDAS EM INOX DUPLEX

Aços Inoxidáveis duplex e super duplex

Os aços inoxidáveis duplex se caracterizam por possuir uma microestrutura de duas fases, consistindo aproximadamente em proporções iguais de austenita e ferrita. Essa microestrutura única, confere uma combinação de propriedades desejáveis. Incluindo alta resistência mecânica, excelente comportamento anticorrosivo e da mesma forma, boa soldabilidade. Por outro lado, os aços inoxidáveis super duplex são uma subclasse dos aços inoxidáveis duplex, com níveis ainda mais elevados de cromo, molibdênio e nitrogênio. Oferecendo alta resistência à corrosão e propriedades mecânicas superiores, em comparação com os graus duplex padrão. Eles se preferem para ambientes agressivos, como na produção offshore de petróleo e gás, processamento químico e engenharia naval.

Importância das soldas em inox duplex e super duplex

• Fabricação estrutural

A soldagem desempenha um papel crucial na fabricação de estruturas e componentes utilizando aços inoxidáveis duplex e super duplex. Esses materiais se empregam frequentemente em indústrias onde é necessária uma combinação de alta resistência, resistência à corrosão e uma boa relação de custo benefício, como na construção de vasos de pressão, dutos, trocadores de calor e tanques de armazenamento.

• Resistência à corrosão

O uso generalizado de aços inoxidáveis duplex e super duplex se deve principalmente ao seu excepcional comportamento frente a agentes químicos muito agressivos. O que é crucial para aplicações em ambientes ricos em cloretos e igualmente ácidos. Práticas adequadas de soldas em inox, são essenciais para manter a resistência à corrosão desses materiais e garantir dessa forma, a longevidade das estruturas soldadas.

Solda em inox duplex e super duplex: processos utilizados

Soldagem Tig

É um processo comumente utilizado para fazer soldas em inox duplex e super duplex. Oferece controle preciso sobre os parâmetros de soldagem, produz soldas de alta qualidade com mínima respingos e permite a soldagem de materiais finos.

Soldagem Mig

É outro método popular para soldagem de aços inoxidáveis duplex e super duplex. Fornece altas taxas de deposição, boa penetração se adéqua para soldas em inox duplex de seções espessas e geometrias complexas.

Eletrodo revestido

É um processo versátil frequentemente empregado em soldas em inox duplex e super duplex, em diversas posições e ambientes. Utiliza um eletrodo revestido consumível para criar o metal de solda, proporcionando não apenas excelente estabilidade de arco, como também facilidade de uso.

Considerações de pré-soldagem

• Seleção e preparação de materiais

Selecionar o grau apropriado de aço inoxidável duplex ou super duplex é crucial para garantir a compatibilidade com a aplicação e o processo de soldagem pretendido. Além disso, a limpeza adequada e a preparação da superfície dos materiais de base são essenciais para remover contaminantes e por conseguinte, garantir a qualidade do metal de solda.

• Design de juntas

Projetar chanfros com geometrias e dimensões corretas, garante a fusão pretendida, propriedades mecânicas e da mesma forma, uma resistência à corrosão adequada nas estruturas soldadas. Configurações comuns de juntas para aços inoxidáveis duplex e super duplex incluem juntas de topo, de filete e de sobreposição. Levando em consideração fatores como espessura do material, posição de soldagem e ademais acessibilidade.

• Preaquecimento e controle de temperaturas

Preaquecer os materiais de base e manter as temperaturas entre passes dentro da faixa especificada, são fundamentais para evitar a formação de trincas e ademais garantir o desenvolvimento microestrutural adequado durante a soldagem. O preaquecimento ajuda a reduzir o risco de trincas induzidas por hidrogênio, enquanto as temperaturas controladas entre passes minimizam a formação de fases indesejáveis. garantindo dessa maneira, propriedades mecânicas uniformes nas juntas soldadas.

Técnicas de soldagem

• Parâmetros operatórios

Estabelecer os parâmetros apropriados para fazer soldas em inox duplex, incluindo corrente, tensão, velocidade de deslocamento e taxa de fluxo de gás de proteção, é essencial para obter uniões de alta qualidade. A seleção dos valores depende de fatores como espessura do material, configuração da junta e características desejadas da solda. Com ênfase na obtenção de penetração e fusão suficientes, sem causar entrada excessiva de calor.

• Gás de proteção

Escolher a composição correta do gás de proteção é crucial para proteger o metal de solda contra a contaminação atmosférica e por conseguinte, garantir a integridade das uniões metálicas. Gases de proteção frequentemente usados para soldas em inox duplex e super duplex incluem argônio, hélio e misturas de argônio com pequenas quantidades de hidrogênio ou nitrogênio. Selecionados com base em considerações como estabilidade do arco, penetração e da mesma forma, resistência à corrosão pós-soldagem.

• Entrada de calor

Controlar a entrada de calor durante as soldas em inox duplex é uma necessidade essencial. Com a finalidade de minimizar a distorção, prevenir o superaquecimento e dessa maneira, alcançar as propriedades mecânicas desejadas. Monitorar parâmetros como corrente de soldagem, tensão, velocidade de deslocamento e temperatura de preaquecimento, ajuda com toda a certeza, a regular a quantidade de calor introduzida na zona de soldagem. Garantindo não apenas boas características metalúrgicas, como também uma integridade estrutural ideal.

• Tratamentos térmicos pós-soldagem

O tratamento térmico pós-soldagem pode ser necessário para algumas aplicações industriais. Com o propósito de aliviar tensões residuais, melhorar a tenacidade e igualmente aumentar a resistência à corrosão. Os procedimentos específicos de controle da temperaturas e taxas de resfriamento, devem controlar-se cuidadosamente. Com o intuito de evitar efeitos prejudiciais como por exemplo sensibilização e distorções estruturais.

Desafios e soluções na solda de inox duplex e super duplex

• Sensibilização e precipitação

A formação de carbonetos de cromo nas fronteiras de grão, pode ocorrer nas soldas em inox duplex e super duplex. Levando por certo, a uma redução da resistência à corrosão e igualmente das propriedades mecânicas. Para mitigar essa circunstância, os procedimentos empregados devem incorporar medidas como minimizar a entrada de calor e de maneira idêntica, propiciar um resfriamento rápido. Com a finalidade de promover a reformação de fases ricas em cromo e por conseguinte, evitar a precipitação de carbonetos.

• Controle da microestrutura

Manter a microestrutura desejada, incluindo o equilíbrio entre as fases austenítica e ferrítica, é com toda a certeza, essencial para alcançar as propriedades mecânicas e resistência à corrosão adequadas. O controle dos parâmetros de soldagem, temperaturas entre passes e taxas de resfriamento, ajudam a controlar a transformação de fases. Evitando dessa maneira, a formação de estruturas metalúrgicas prejudiciais como a fase sigma (σ), que pode comprometer a integridade das soldas.

• Distorção e tensões residuais

A distorção induzida pela soldagem e as tensões residuais, são desafios comuns na fabricação de estruturas de aço inoxidável. Principalmente em soldas em inox duplex e super duplex de seções espessas ou geometrias complexas. Técnicas como preaquecimento e resfriamento controlado, podem ajudar a minimizar a distorção e dessa forma, mitigar as tensões residuais. Garantindo precisão dimensional e igualmente, estabilidade estrutural nos componentes acabados.

Inspeção e teste de juntas soldadas

Ensaios não destrutivos

Com a finalidade de avaliar a qualidade e integridade de soldas, se empregam métodos de testes não destrutivos. Como inspeção visual, teste ultrassônico , teste radiográfico, teste de partículas magnéticas e ademais teste de líquido penetrante. Esses métodos permitem a detecção de defeitos de superfície e ademais de subsuperfície, sem causar danos à estrutura soldada.

Testes destrutivos

Testes destrutivos, como ensaio de tração, de dobramento, de impacto e de dureza, se realizam em amostras representativas das soldas em inox. Com o fim de avaliar propriedades mecânicas, resistência das soldas e sobretudo a tenacidade. Fornecem dados valiosos para validar procedimentos de soldagem e da mesma forma, garantir conformidade com códigos e normas aplicáveis.

Critérios de aceitação

Juntas efetuadas com soldas em inox duplex e super duplex, frequentemente se avaliam em relação a critérios de aceitação específicos. Estabelecidos por órgãos reguladores, normas da indústria ou especificações de projeto. Esses critérios podem incluir tamanhos máximos permitidos de defeitos, níveis aceitáveis de distorção, requisitos mínimos de propriedades mecânicas e ademais conformidade com qualificações de procedimentos de soldagem.

Melhores práticas para soldas em inox duplex e super duplex

Procedimentos de soldagem qualificados

Desenvolver e qualificar procedimentos de soldagem de acordo com padrões reconhecidos, como ASME e AWS, garante com toda a certeza, a consistência, confiabilidade e qualidade das soldas em inox duplex e super duplex. Os procedimentos qualificados devem considerar fatores como composição do material, configurações das juntas, processos de soldagem e tratamentos pós-soldagem aplicáveis. Com o propósito de atender aos requisitos de desempenho da aplicação pretendida.

Treinamento e certificação de soldadores qualificados

Os soldadores devem passar por programas abrangentes de treinamento que abordem propriedades do material, processos de soldagem, práticas de segurança e ademais medidas de controle de qualidade. Seguidos por exames de certificação, Com a finalidade de validar sua proficiência e competência.

Limpeza e passivação pós-soldagem

Após a soldagem, a limpeza e passivação adequadas das superfícies de aço inoxidável duplex e super duplex são necessárias, Para remover contaminantes, camadas de óxido e outros resíduos que possam comprometer a resistência à corrosão e dessa forma, promover corrosão localizada. Tratamentos de passivação, como decapagem química ou eletro polimento, restauram a camada de óxido protetora na superfície das soldas em inox duplex e super duplex. Aumentando por conseguinte, sua resistência a ambientes corrosivos e ademais prolongando a vida útil da estrutura soldada.